2009 08 20 8:30

俞大鵬教授團隊研究新進展

ZnO是一種直接寬帶隙半導體材料，激子束縛能高達 60 meV，遠高于ZnS的22 meV和GaN的25 meV，也高于室溫下的熱離化能，意味着ZnO可以在室溫或更高溫度下實現激子受激紫外輻射，是一種光電性質優異的寬禁帶半導體材料。納米結構的ZnO材料有望在納米電子學、納米光電子學等領域發揮重要作用。

目前，關于彎曲應變對半導體納米材料的能帶結構、激子光譜的影響規律方面的研究鮮有報道。最近，俞大鵬教授領導研究團隊的博士生韓曉冰等在彎曲應變對ZnO納米線的發光性質及能帶結構的影響研究方面取得重要進展。他們通過微操作手段彈性彎曲不同直徑的ZnO納米線，并利用低溫陰極熒光譜(CL)的高空間分辨和高頻譜分辨特性，研究了彎曲ZnO納米線中彎曲應變與近邊發光峰的關系，觀察到彎曲應變能使ZnO納米線的帶邊激子峰有效地峰位紅移達50 meV，同時發光峰還出現相應的展寬。他們與中科院半導體所的夏建白院士、南京航空航天大學的郭萬林教授等合作，利用有效質量近似理論、第一性原理分析方法對上述實驗現象進行了合理的理論解釋。該結果于8月15日發表在納米科技領域的頂級刊物《先進材料》（Advanced Materials 21, 1-5，2009, Han Xiaobing, et al.）的網絡版上。

該研究工作得到了國家自然科學基金委、科技部973計劃以及介觀物理國家重點實驗室自主科研項目等的大力資助。

Electronic and mechanical coupling in bent ZnO nanowires, Xiaobing Han, Liangzhi Kou, Xiaoli Lang, Jianbai Xia, Ning Wang, Rui Qin, Jing Lu, Jun Xu, Zhimin Liao, Xinzheng Zhang, Xudong Shan, Xuefeng Song, Jingyun Gao, Wanlin Guo, and Dapeng Yu，Advanced Materials 21, 1-5，2009.